第一节　经　纬　仪

第一目　经纬仪之构造

经纬仪乃一测量水平角及垂直角之仪器，其望远镜可绕二互相垂直之垂直轴及水平轴转动。仪器之垂直轴与连接上下两盘之内外两轴相符合。下盘刻水平角度；上盘则有读数指标，通常为二个，相对各距180°。上盘之上，固立支架，望远镜之水平轴（即倾轴）即装置于此支架之上。望远镜可绕水平轴自由旋转。水平轴之一端，附有垂直度盘，随望远镜旋转。另在支架上装有游标，可读垂直角。上下两盘及水平轴均有止动及微动螺旋，以节其动。置平仪器所需之水准管则置于上盘之上。

上下两盘均可绕垂直轴旋转，而望远镜又可绕水平轴旋转，故望远镜之视准轴可指向空间任何方向。由水平度盘及垂直度盘即可读得水平角及垂直角。读数方法有多种。普通经纬仪用游标读数，又名游标经纬仪。精密经纬仪用显微测微器读数，并有跨水准等设备，适于天文观测之用者，又称为全能经纬仪。新式经纬仪多用玻璃度盘，经过一系列棱镜及显微设备，将度盘读数反映于读数镜内。简单读数镜内设有度尺或游标尺；精密经纬仪则将度盘相对180°之两部分同时反映于读数镜内，成相对倒立之形状，然后用光学方法，使相对刻线接合，由测微器上读微小读数。其精度超过一般显微测微器，且读数极为便利。

第二目　观测天体之附件

观测天体常须使用若干特殊附件，兹将常用者分述于下：

1.跨水准　跨水准乃用以置平水平轴，或量测水平轴之倾度者。跨水准乃一水准管，两端各有一支脚，可以架放于经纬仪之水平轴上。使用跨水准之前，须先检查其水准轴是否与支架中心连接线平行。将跨水准放稳于水平轴上，用脚螺旋将气泡置中，如图8－1之（a），然后不动水平轴，将跨水准提起，掉转两端，再放于水平轴上。此时倘气泡如仍在中间，则跨水准之水准轴，与水平轴（亦即与跨水准支脚之连接线）互相平行。倘不在中间如图8－1之（b），用脚螺旋校正气泡偏出之一半，如（c），另外一半用跨水准校正螺旋校正之，如图8－1之（d）。

图8－1

跨水准经校正后，即可用以随时验测水平轴是否真正水平。如已知跨水准每分割之角值，亦可根据跨水准气泡两端之读数，计算水平轴之倾斜误差，以备改正所测角度之用。

2.电照设备　夜间观测须用电照设备。电照设备分为二部：一为十字丝之照明；一为度盘之照明。新式仪器多有电照设备附件。将其装设于仪器适当位置后，即可用所附之电池供应电流，照明十字丝及度盘。观测时并可校正光度之强弱，使之适合需要。

倘无电照设备附件，亦可用普通电筒照明之。十字丝在黑暗背景中不可得见；但如照明过强，则微弱之星光又不易清晰辨别。是以用手电筒照十字丝时，须以手电筒在距望远镜物镜相当距离处，斜向物镜照明。有时亦可使用白色卡片，将光线射于卡片上，然后再反射到物镜内，使其光线较匀而柔和。欲调节光线之强弱，可变更手电筒与物镜之距离。

照明度盘亦可使用手电筒。但须注意手电筒之光如系斜射，极易产生视差，读数遂生误差。

3.棱镜目镜　一般望远镜甚难观测50°以上之垂直角。即40°以上之角度，观测亦极不便。盖望远镜向上倾斜过甚，目镜遂为上盘所阻。此时可用一棱镜置于目镜之前，将光线作90°之折射，俾可易于观测。是名为棱镜目镜。用此附件，一般可观测高度角至75°。

有时可将目镜卸下，另装一折臂目镜，其垂直折出之一段较长，故可观测任何高度角之天体，直达天顶。

4.太阳玻璃　太阳光度极强，不能直接观测，必用较暗之有色玻璃，置于目镜之前，以减低其光度，是为太阳玻璃。视太阳光度之强弱，可用不同暗度之太阳玻璃。常用者有深红色、深绿色、黑色几种。

倘无太阳玻璃，即不能直接观测太阳。此时可用间接方法观测。即手持白色硬卡片，置于望远镜目镜之后约数公分处，承受由目镜透出之光线。此时在卡片上可见白色之太阳影像，及由其所照明之十字丝。如影像不清晰时，可旋转对光螺旋，校正对光。

第三目　经纬仪之校正及消除误差方法

欲期经纬仪所量水平角及垂直角能获正确结果，其各轴间之关系必须符合下列条件：

（1）上盘水准管（置平仪器之用）之水准轴，应垂直于垂直轴。

（2）水平轴须与垂直轴互相垂直。如不相垂直，其差称为水平轴倾斜误差。

（3）望远镜视准轴须垂直于水平轴。如不相垂直，称为视准轴误差。

（4）望远镜如附有水准管，其水准轴应与视准轴相平行。

（5）望远镜水准管之水准气泡在中心时，或望远镜视准轴水平时，垂直度盘游标应指向零点。

以上各种校正均属必需，其检查及校正方法，详一般测量学书籍，此处不再叙述。

仪器经校正后，仍可能有残余误差，量角时必须设法消除之。观测水平角时，因天体之高度角常甚大，水平轴倾斜误差及视准轴误差之影响遂较观测地面目标时更为严重。盖水平轴倾斜误差i对于水平方向之影响（i）为：

（i）＝i　tan　h

视准轴误差c对于水平方向之影响（c）为：

（c）＝c　sec　h，

h愈大则（i）及（c）增加均较速，尤以（i）为甚。观测时必用正倒镜观测，取其中数，始能消除之。欲澈底消除或改正水平轴误差之影响，更可用跨水准置平水平轴，或测量水平轴误差i之大小，而改正水平方向。

为消除度盘偏心误差，一般用两游标读数，取其平均值。

观测垂直角时须注意指差。欲消除指差，除须用正倒镜观测外，更须注意将仪器置平（即垂直轴垂直）。一般上盘置平水准之灵敏度均较低，故欲准确置平，须使用望远镜水准或跨水准。跨水准使用之方法已于第二目中说明。